理
物
解答番号 1
·21
第1問 次の問い (問1~′5) に答えよ。 (配点 25 )
問1 壁に立てかけられたはしごを登っていくと、途中ではしごがすべってしま
うことがある。これについて, 図1のように、 鉛直な壁に立てかけられた長さ
Lの細くて軽い棒の上を質量mの質点が登っていくという簡略化された状況
を考える。 棒と水平面のなす角は0であり、棒は紙面内にある。 質点が棒の
上をすべることはない。 また、壁はなめらかだが水平面には摩擦があり, 棒
と水平面のあいだの静止摩擦係数をμとする。
質点がゆっくりと棒を登っていくと, 水平面から高さHに達した直後に棒
は水平面をすべってしまった。 棒がすべり出す直前において,棒にはたらく
力と,そのモーメントはつり合っている。 棒がすべる直前の質点の高さHを
表す式として正しいものを,次ページの①~⑥のうちから一つ選べ。
H= 1